CHƯƠNG 2. CHƯƠNG TRÌNH THÍ NGHIỆM
2.3. Sơ đồ thí nghiệm
2.3.1. Lắp đặt các thiết bị thí nghiệm
Sơ đồ thí nghiệm mẫu sàn được bố trí theo chỉ dẫn trong tiêu chuẩn EC4. Mẫu sàn đặt lên 2 gối tựa dọc bằng thép tròn D16 được hàn cố định vào hệ khung thép hình cứng, đảm bảo không bị chuyển vị trong quá trình gia tải. Khoảng các giữa 2 gối tựa theo tim là L= 1,00 m. Mẫu sàn chịu 2 tải trọng tập trung bằng nhau P/2 và cách đều 2 gối một khoảng L/4, với L là chiều dài nhịp sàn thí nghiệm.
Tải trọng P/2 tỏc dụng lờn mẫu thớ nghiệm được tạo ra bằng ẵ tải trọng tập trung từ kích thủy lực và được đo bằng dụng cụ đo điện từ Load cell. Đo độ võng bụng mẫu
DUT.LRCC
sàn bằng 01 dụng cụ đo chuyển vị điện tử (LVDT). Đo ứng suất - biến dạng mẫu bằng 02 cảm biến lá điện trở Strain Gauge được bố trí ở mặt trên và mặt dưới của mẫu.
Các dụng cụ đo lực, chuyển vị, ứng suất – biến dạng được kết nối với bộ thu thập và xử lý số liệu (Data Logger) cho phép ghi nhận số liệu tự động và đồng thời trong quá trình đo.
Hình 2.11: Sơ đồ thí nghiệm mẫu sàn
Hình 2.12: Hình ảnh bố trí thiết bị thực tế
2.3.2. Chi tiết các thiết bị thí nghiệm
Strain gauges:
Model BX120-30AA xuất xứ từ Trung Quốc;
Hệ khung chia tải
Mẫu sàn Load cell
LVDT Kích gia tải
SG2
DUT.LRCC
- Gauge length: 30 mm;
- Guase width: 3 mm;
- Backing length: 36,1 mm;
- Backing width: 5,1 mm;
- Resistance: 120 ;
- Sensitivity coefficient: 2,081% (A level);
- Wire length 20 cm;
- Quantity: 250 pcs.
Để đo biến dạng của lõi bê tông và ống thép, ta dùng các cảm biến đo biến dạng gọi là Strain gauges. Nguyên lý làm việc của các strain gauges là khi biến dạng được sinh ra trên mẫu thử và một phiến điện trở được dán lên mẫu đó, biến dạng được chuyển tiếp qua đế của phiến đo. Kết quả, dây hay lá điện trở sẽ chịu một sự biến đổi trong điện trở. Biến đổi này tỷ lệ chính xác biến dạng.
Lá điện trở Strain Gauge trước và sau khi lắp đặt cố định mẫu đều phải được kiểm tra bằng máy đo chuyên dụng, đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định, nhằm thu được kết quả đo chính xác trong quá trình gia tải thực tế.
Hình 2.13: Thi công dán lá Strain Gauge lên mặt tấm tôn.
Hình 2.14: Thi công dán lá Strain Gauge lên mặt bê tông.
DUT.LRCC
LVDT - cảm biến đo chuyển vị:
Model GT-LVDT-M100.
- Khoảng đo: 100 mm - Kháng điện trở: 5 ± 20 kΩ - Tuyến tính: 0,075 % - Độ chính xác: 0,002 mm - Chịu tải: < 5 N
Mục đích chính của cảm biến LVDT này là đo chuyển vị của cấu kiện dưới tác động của tải trọng tĩnh hay động. Nhưng một điều cần lưu ý là để thu được kết quả chính xác và tốt nhất thì việc đầu tiên là phải chọn và xác định chính xác mặt phẳng chuẩn để làm điểm tựa. Điểm tựa chuẩn này không di chuyển, xem như cứng tuyệt đối và công việc của ta là gắn một đầu của cảm biến lên kết cấu và đầu kia lên điểm tựa này. Dưới tác động của tải trọng thì có sự thay đổi vị trí của cấu kiện kết cấu với điểm tựa này, đây chính là chuyển vị ta cần đo.
Hình 2.15: Cảm biến đo chuyển vị LVDT trong thí nghiệm
Load cell LCC11T030:
Hãng sản xuất: A&D, Nhật Bản.
- Khoảng lực đo: 30 tấn - Vượt tải: 150 %
Load cell là thiết bị cảm biến lực hoạt động trên nguyên tắc khi có tải trọng hoặc lực tác động lên thân Load cell làm cho thân Load cell bị biến dạng (giãn hoặc nén), điều đó dẫn tới sự thay đổi chiều dài và tiết diện của các sợi kim loại của điện trở Strain Gauges dán trên thân Load cell dẫn đến một sự thay đổi giá trị của các điện trở Strain Gauges. Sự thay đổi này dẫn tới sự thay đổi trong điện áp đầu ra. Các tín hiệu đầu ra được thu lại và xử lý thông qua phần mềm trên máy tính.
DUT.LRCC
Hình 2.16: Cảm biến đo lực Load cell trong thí nghiệm
Data logger TDS-303:
Hãng sản xuất: Tokyo Sokki Kenkyujo.Co.,Ltd - Nhật bản - Số cổng: 30 cổng
- Khả năng lưu trữ: Rối đa 130000 dữ liệu - Dải đo: ±160000 x 10-6 strain
- Tốc độ đo: 0,06 ÷ 0,08 giây/kênh - Độ chính xác: ± (0,05% rdg + 1 digit)
TDS-303 là một thiết bị tự động đọc dữ liệu từ Strain Gauge, LVDT và Load cell.